• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.127-127
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• 2012

나노결정질 다이아몬드(Nanocrystalline Diamond: NCD) 박막은 고경도와 낮은 마찰계수를 가지고 있어 고속도강과 같은 절삭공구 위에 코팅하여 공구의 성능 향상을 도모하고자 하는 노력이 있어 왔다. 그러나 NCD 박막의 잔류응력이 크고, 철계금속에는 NCD가 증착되지 않는다는 문제점이 있다. 잔류응력 완화와 다이아몬드 핵생성을 위하여 제3의 중간층 재료가 필요하다. 본 연구에서는 Ti과 W을 중간층으로 하여 고속도강(SKH51)에 NCD 박막을 코팅하고 기계적 특성을 비교하였다. 고속도강 위에 DC 마그네트론 스퍼터를 이용하여 2 ${\mu}m$ 두께의 Ti 또는 W 중간층을 증착하고, 그 위에 Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition (MPCVD) 방법으로 NCD 박막을 2 ${\mu}m$ 두께로 코팅 한 것과 Ti, W순으로 각각 1 ${\mu}m$ 두께로 증착 후 그 위에 NCD 박막을 2 ${\mu}m$ 두께로 코팅 한 시편을 비교하였다. 세 가지 종류의 시편에 대하여 FESEM을 이용하여 표면과 단면의 형상을 관찰하였고, XRD와 Raman spectroscopy를 통해 NCD 박막의 결정성을 확인하였다. 그리고 Tribometer를 이용해 코팅된 박막의 내마모성을 비교하였으며 Rockwell C Indentation test를 이용하여 접합력을 비교하였다. 연구 결과 Ti/W 복합중간층 위에 코팅된 NCD의 접합력이 가장 우수하였으며 그 다음 W, Ti 순으로 나타났다. NCD와 고속도강의 큰 열팽창계수 차이가 복합중간층으로 인해 줄어들고 잔류응력이 완화되어 접합력이 향상되는 것으로 여겨진다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1992.11a
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• pp.63-76
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• 1992

금속재료에 경도가 큰 TiN을 코팅하면 우수한 내마모성능을 얻을 수 있기 때문에, 이 TiN 코팅은 절삭공구나 금형등의 수명을 향상시킬 수 있는 방법이라고 기대를 모으고 있다. 특히 최근에는 물리증착법이 개발되어, 비교적 낮은 온도에서 연화되는 재료에도 코팅할 수 있게 됨에 따라, 엔드밀, 드릴등의 고속도강계의 절삭공구나 금형등의 수명을 크게 향상시킬 수 있는 방법으로 이 TiN코팅이 커다란 주목을 받게 되었다. 그러나 이 TiN 코팅이 미끄럼중에 어떻게 마모되는지는 아직도 잘 알려지지 않고 있다. 본 연구의 목적은 고속도강에 코팅된 TiN의 마모기구를 실험적으로 관찰하여 규명하는 것이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.99-99
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• 2013

나노결정질 다이아몬드(Nanocrystalline Diamond: NCD) 박막은 고경도와 낮은 마찰계수를 가지고 있어 초경합금이나 고속도강과 같은 절삭공구 위에 코팅하여 공구의 성능 향상을 도모하려는 노력이 있어 왔다. 그러나 NCD 박막의 잔류응력이 크고, 초경합금과 철계 금속에 NCD가 증착되지 않는다는 문제점이 있다. 따라서 잔류응력 완화와 다이아몬드 핵생성을 위하여 제3의 중간층 재료가 필요하다. 본 연구에서는 W과 Ti을 중간층으로 하여 초경합금(WC-Co)과 고속도강(SKH51)에 NCD 박막을 코팅하고 기계적 특성을 비교하였다. 초경합금 또는 고속도강기판 위에 W 또는 Ti 중간층을 DC magnetron sputter를 이용해 각 1 ${\mu}m$의 두께로 증착하고 그 위에 MPCVD (Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition)를 이용해 NCD 박막을 2${\mu}m$의 두께로 코팅하였다. FESEM을 이용하여 표면과 단면의 형상을 관찰하였고, XRD와 Raman spectroscopy를 통해 NCD 박막의 결정성을 확인하였다. 그리고 tribology test를 실시하여 코팅된 박막의 내마모성을 비교하였으며, Rockwell C indentation test를 이용하여 밀착력을 비교하였다. 초경합금에 적용 시, W이 Ti보다 중간층으로서 더 우수한 것으로 나타났으며 이는 열팽창계수 차이에 의한 잔류응력의 차이에 의한 것으로 여겨진다. 중간층 두께에 따른 박막의 기계적 특성 변화를 알아보기 위해 W 중간층의 두께를 1, 2, 4 ${\mu}m$로 변화를 주었다. 중간층 두께가 2 ${\mu}m$ 이상일 때 박막의 밀착력이 증가되는 것으로 나타났다. 고속도강 위에 같은 방법으로 1 ${\mu}m$의 W 또는 Ti 중간층 위에 2 ${\mu}m$의 NCD 박막을 코팅한 시편들은 초경합금에 코팅한 것과 달리 두 시편 모두 낮은 밀착력을 나타내었다. 열팽창계수 차이에 의한 잔류응력을 완화하기 위해 고속도강에 W/Ti 복합박막을 중간층으로 Ti, W순으로 각각 1 ${\mu}m$ 두께로 증착 후 그 위에 NCD 박막을 2 ${\mu}m$ 두께로 코팅 한 후 특성을 비교하였다. Ti/W 복합 중간층 위에 코팅된 NCD 박막의 밀착력이 W 혹은 Ti 단일 중간층에 코팅된 박막에 비해 우수한 것으로 나타났다. 그러나 실제 공구에 적용하기에는 박막의 밀착력 개선이 요구되며 이를 위해서 더 연구가 필요하다.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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• 2004.05a
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• pp.240-243
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• 2004

Bias인가된 Hot filament CVD방법을 이용해 Ni을 RF sputtering법으로 고속도강에 피복하여 중간층으로 한후 다이아몬드 박막을 피복할 때 기판온도. Bias인가효과 및 계면층의 특성을 조사하였다. 증착시 Bias인가 할 경우 필라멘트에서 전자방출이 촉진되어 다이아몬드 핵생성과 성장을 촉진하였으며 본 실험에서 최적조건은 증착압력 20~40 torr, Bias인가전압 200V, 기판온도 $700^{\circ}C$로 나타났으며 강에의 다이아몬드 박막 형성시 Ni은 중간층으로써 적합한 원소로 나타났다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 1998.05a
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• pp.253-256
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• 1998

• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 2000.06a
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• pp.57-72
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• 2000

• Proceedings of the KWS Conference
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• 1999.05a
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• pp.93-95
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• 1999

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2001.11a
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• pp.39-40
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• 2001

• Proceedings of the Korean Society of Machine Tool Engineers Conference
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• 2000.04a
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• pp.258-263
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• 2000

Under the optimal cutting conditions, determined the machinability difference of cutting tools are by two major factors. One is the geometric shape of the cutting tool, and the other is the tool materials or heat treatment or coating of the cutting tool. In this research, we evaluated the machinability of cutting tools with conventional HSS and P/M(powder metallurgy) which was made from the different of materials and manufacture processes. Tool wear, surface roughness, cutting force and squareness of machined workpiece were evaluated.

• Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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• 2004.05a
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• pp.349-356
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• 2004

자동차의 외관품질과 관련된 외판재용 고강도강으로는 내 dent성을 향상을 위해서 IF-HSS강과 BH강의 사용량이 크게 증가하였으며, 최근에는 490MPa급 DP강이 적용되기 시작하고 있다. 그리고 내판 판넬의 경우에는 고가공성 을 갖는 고강도강의 개발으로 고강도강의 사용량이 늘어나고 있다. 내판재 중 승객의 안전과 관련된 멤버, 필라와 같은 구조부재는 중간 정도의 강도를 갖는 고강도강을 주로 적용되어 왔으나, 최근 차체경량화 요구의 증가로 590MPa급 이상 고강도강이 적용되기 시작하였으며, 특히 고속변형에서 에너지 흡수능이 우수한 TRIP (Trans-formation Induced Plasticity)강 및 DP(Dual Phase)강에 대한 관심이 크게 증대되고 있다. 저속충돌에서 차체를 보호하는 범퍼보강재는 고강도화가 빠르게 진행되어, 현재는 석출경화강에 변태 조직 강화를 더한 780MPa급 이상의 초고강도강을 주로 사용하고 있으며, 1370MPa급 까지 적용하고 있다.